Quantenteleportation, oder: Ode an TEQUILA
„Scotty, beam me up!“ – so denkt
man meist, wenn im Gespräch sich lenkt
das Thema – na, ihr wisst es schon -
auf die Teleportation.
Jedoch so einfach ist das nicht,
was Raumschiff Enterprise verspricht,
denn schaut man da genauer hin,
ob das macht physikalisch Sinn,
so stellt man fest: es kann nicht sein,
dass Captain Kirk da ganz allein
von A nach B fliegt instantan.
Bei solchen Sachen drum fortan
denkt dran, dass wirklich guten Rat
hier nur die Informatik hat:
In Wirklichkeit sind es Alice
und Bob: zu zweit nur schafft man dies,
und wie das funktioniert genau,
darüber mach‘ ich euch jetzt schlau.
Wir wollen ganz von vorn beginnen,
um diese Einsicht zu gewinnen,
drum sei zunächst euch vorgestellt,
was Forschung hier am Leben hält:
es ist TEQUILA – ein Projekt,
das zunächst falsche Wünsche weckt,
wenn man zu wörtlich nimmt, was steht
als Titel da. Vielmehr es geht
um ein Labor für Lehre, wo
man Qubits trifft ganz einfach so.
Wenn die Computing nun betreiben
sie meistens selber sich entleiben,
denn immer, wenn man messen tut
ein Qubit, ist das gar nicht gut
für seinen Zustand: dieser wird
0 oder 1, statt unbeirrt
in Superposition zu bleiben
und weiter durch die Welt zu treiben
als 0 und 1 zugleich (was geht,
wenn Überlagerung besteht).
Jedoch auf wundersame Weise
ein solches Qubit auf die Reise
kann gehen flugs durch Raum und Zeit,
drum aufgepasst – seid ihr bereit?
Hier Alice sehen wir und Bob,
die kennen sich recht gut vom Job.
Von Zeit zu Zeit sie treffen sich
auf ein, zwei Gläschen öffentlich
von dem Gesöff, das beide kennen
und welches wir TEQUILA nennen.
Heut‘ haben sie wen mitgebracht:
zwei Quantenbits, die sich nun sacht
erst näher kennenlernen sollen,
bevor wir sie verschränken wollen.
Ein Schlückchen hier, ein Schlückchen da,
so kommt man nach und nach sich nah.
Der Bell-Zustand ist schnell erreicht,
und danach, wie man sieht, sich gleicht
nicht nur des T-Shirts Farbe, nein:
Ein Herz und Seele werden sein
die beiden, da von nun fortan
sie sind verbunden auf der Bahn,
auf die das Leben sie so treibt,
speziell da Bob nicht länger bleibt
in Wien: schon packt er seine Sachen,
um gleich sich auf den Weg zu machen
ins ferne Mexiko, wo er
nach Nachschub sucht, da leider leer
die Flasche von Alice jetzt ist:
TEQUILA aus – was für ein Mist…
Jedoch die Reise nicht allein
er tut, vielmehr sind sie zu zwein:
ein Quantenbit kommt nämlich mit
und folget ihm auf Schritt und Tritt,
wenn Bob Kakteen nun erkundet,
und es ihm unter Palmen mundet.
(Verzeihung, dass wir nicht vorab
sie aufgeblasen haben: knapp
war nämlich uns die Zeit, deswegen
sind jetzt dabei erst die Kollegen,
zu pusten volle Kraft voraus.
Doch wenn ihr ihnen schenkt Applaus,
bald atemlos und durch die Nacht
der Kaktus steht in voller Pracht!)
Zurück nun aber zur Geschichte,
die ich für euch gerade dichte:
Dass Bob nun ist in Mexiko,
das macht Alice nicht wirklich froh.
Zum Glück sie heut‘ Besuch erhält
von einem Quantenbit, das stellt
als Albert Einstein sich heraus
mit Schnurrbart, Mähne, Blumenstrauss.
Ganz ausser sich vor Freude ist
die Alice, und beinah‘ sie küsst
den alten Mann, doch halt: das wär‘
ja eine Messung. Deshalb schweren Herzens sie diesmal verzichtet,
damit sie Einstein nicht vernichtet.
Stattdessen, so beschliesst sie schnell,
ihr Bob soll wissen auf der Stell‘
und in allen Einzelheiten,
was Freude tut ihr so bereiten.
Doch was, wenn dieser ihr nicht glaubt,
zum Beispiel, weil TEQUILA raubt
im Rausche ihm grad den Verstand?
Die Lösung, sie liegt auf der Hand:
Wenn Einstein wir teleportieren,
dann kann auch Bob sich nicht mehr zieren.
Gesagt, getan: zunächst sie nimmt
ein CNOT-Gate, bei dem bestimmt
das Einstein-Qubit, ob das and’re
transparent durch’s Gatter wand’re
oder es wird invertiert:
das alles geht ganz ungeniert.
Als nächstes Einsteins Qubit dann
allein durchläuft, den Kopf voran,
ein Gatter, das nach Hadamard
benannt ist, und sodann, ganz klar,
die beiden Qubits man vermisst,
was, wie gesagt, ihr Ende ist.
(Wenn, liebe Leut‘, ihr jetzt nicht wisst,
was Hadamard, was CNOT ist,
so grämt euch nicht und kommt stattdessen
ins Quanten-Seminar: dort lesen
wir ein, zwei Bücher pro Semester
am Mittwoch, und dann manifester
wird dieser Stoff und durchaus leicht -
die Stimmung ist eh unerreicht…)
Doch jetzt wird’s cool, denn was geschieht,
wenn nun nach Bobs Qubit man sieht?
Bevor wir das nun explorieren,
muss man ihn erst noch informieren,
was Alice‘ Messung hat erbracht -
vergisst man das, dann gute Nacht.
Zu diesem Zweck – ihr ahnt es schon –
ein ganz spezielles Telefon
wird bei TEQUILA nur verwendet,
das ständig, ohne dass es endet,
laut macht „ring ring“ bei Bob, bis er
hebt endlich ab. Er freut sich sehr,
Alicens Stimme wieder mal
zu hör’n in seinem Jammertal.
Doch die sagt nur: „Null null – du weisst,
was das jetzt für dein Qubit heisst!“
Bob sagt: „OK“ - das war’s dann schon,
denn aufgelegt das Telefon
hat Alice flink, sie muss gleich weiter
und Bob ist jetzt ja eh gescheiter
und weiss genau, was jetzt zu tun,
nämlich gar nix; vielmehr kann ruh‘n
das Qubit, denn Bob hatte Glück
und Alice‘ Messung gab zurück
als Resultat die „Null“ zweimal:
das ist weiss Gott der beste Fall.
Bei anderem Ergebnis doch,
da droh’n dem Qubit itzo noch
zwei Gatter namens X und Z –
obwohl, die sind ja auch ganz nett.
So aber sind wir fertig schon
und haben quasi einen Klon
von Einstein hergestellt, der sich
zwar noch verbirgt, doch eigentlich
die Maske wir nun lüften können:
soll’n wir uns diesen Anblick gönnen?
Ich höre „Ja!“? Wohlan, es sei:
Die Schachtel weg, damit wir frei
erkennen können, was die Welt
im Innersten zusammenhält
beziehungsweise: was darunter
sich wohl verbirgt. Es ist, putzmunter,
das Qubit, das jetzt in der Tat
die Züge Albert Einsteins hat.
Verschränkung wirkte dieses Wunder,
und wenn der Einstein das als Plunder
und „Fernwirkung, die spukhaft sei“,
bezeichnet hat, dann einerlei
ist uns, was er sich hat gedacht
dabei, denn lange ist vollbracht
ja der Beweis, dass alles stimmt
mit dieser Theorie: Man nimmt
hierzu die Ungleichung von Bell,
und damit geht das dann ganz schnell.
So ist nun Zeit, dass wir erheben
ein Glas auf das, was wir erleben
heut hier beim WURSTel 22.
Und drum, damit die Wurst nicht ranzig
und auch das Bier nicht werde lila,
ruft laut: Es lebe hoch TEQUILA!